某選礦廠鉛鋅無氰工藝分離試驗(yàn)研究

某選礦廠鉛鋅無氰工藝分離試驗(yàn)研究

廣西某采礦廠每年處理出170萬噸含錫巖的金屬硫巖礦，主要是重選和回收錫石。此外，還對(duì)鉛和硫（脆硫酸鈉）、鋅（鐵閃錫礦）和銀和硫進(jìn)行了綜合回收。該選廠在鉛銻與鋅的礦物浮選分離時(shí),長期使用氰化物,并在酸性礦漿條件下抑制鋅硫礦物,且氰化物用量大,生產(chǎn)廢水不僅污染周邊生態(tài)環(huán)境,而且使用時(shí)會(huì)嚴(yán)重惡化職工的勞動(dòng)環(huán)境,更不利于貴金屬銀的回收。選廠現(xiàn)流程采用泥砂分選,“重-浮-磁-重”原則流程,即在粗粒條件下,用前段重選富集錫石,獲得錫石、硫化礦粗精礦,然后利用具有重選、浮選雙重作用的枱浮工藝,一次將粗精礦中的硫化礦、脈石脫除,得到高品位的錫精礦。被脫除的硫化礦、脈石等經(jīng)球磨分級(jí)后先行硫化礦全混浮選-分離,浮選尾礦經(jīng)磁選后進(jìn)行后重(搖床)收錫。由于枱浮工藝過程中添加了大量藥劑,使得在鉛鋅分離時(shí)難于實(shí)現(xiàn)無氰分離,實(shí)現(xiàn)無氰工藝也一直是該選廠的攻關(guān)難點(diǎn)。1金銀賦存成礦地層該選礦廠目前處理的礦石主要為細(xì)脈帶錫石-硫化礦類型。礦石含有價(jià)元素繁多,具有工業(yè)回收價(jià)值的元素主要為錫、鉛銻、鋅、硫、砷及伴生的稀貴金屬銦、鎘、鎵、銀等。主要金屬礦物為錫石、鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦等。稀貴元素銦、鎘、鎵主要賦存于閃鋅礦,銀主要賦存于脆硫銻鉛礦,而金則主要賦存于毒砂中。脈石礦物以石英、方解石為主。有用礦物之間關(guān)系密切,易與脈石解離,碎到-20mm時(shí),70%～80%的脈石單體解離。錫石以粗、中、細(xì)不均粒度與其它礦物嵌布,90%集中在0.013～1mm粒級(jí),而硫化礦物基本呈細(xì)粒狀不均勻嵌布,且相互嵌結(jié)比較致密,一般磨到-0.2mm,鉛、鋅礦物解離度為90%,磨到-0.1mm時(shí)才完全解離。就硫化礦物而言,脆硫銻鉛礦的平均嵌布粒度比鐵閃鋅礦更細(xì)。砂礦試樣取自選該廠3#、4#球磨分級(jí)溢流占89%,7#球磨排礦占11%。試樣的化學(xué)元素分析結(jié)果見表1,粒度分析結(jié)果表明,試樣中+0.3mm粒級(jí)產(chǎn)率高達(dá)26.70%,鉛、鋅金屬占有率分別達(dá)到15.19%和15.82%,將嚴(yán)重影響鉛、鋅硫化礦物的回收率,由于粒度較細(xì),生產(chǎn)中一直采用濃漿浮選。2無氰浮選工藝從鉛鋅分離的原則流程看,試樣以等可浮流程為宜。試樣由于粒度較粗,選鉛時(shí)鋅礦物容易受到抑制。探索試驗(yàn)結(jié)果表明,選用選擇性好的捕收劑成為等可浮流程的重要環(huán)節(jié),經(jīng)篩選,丁銨黑藥是該廠鉛礦物浮選的優(yōu)良捕收劑。目前,無氰工藝使用的抑制劑或抑制劑組合其抑制能力一般遠(yuǎn)不及氰化物,因此,我國鉛鋅礦山無一例外的都將無氰工藝應(yīng)用于鉛鋅依次優(yōu)先的浮選流程,這樣在選鉛抑鋅時(shí),硫化鋅礦物表面相對(duì)于混浮分離的情況更為簡單,至少?zèng)]有被人為疏水,因此,更易被抑制,或者說更容易達(dá)到好的抑制效果。由于礦砂樣浮選回收硫化礦后需進(jìn)入后重?fù)u床收錫,一般要求浮選硫化礦時(shí)應(yīng)盡可能不使用石灰作為pH值調(diào)整劑,以防床面結(jié)垢。3試驗(yàn)內(nèi)容和分析為與生產(chǎn)實(shí)踐更加吻合,本試驗(yàn)研究不對(duì)試樣進(jìn)行磨礦試驗(yàn),直接進(jìn)行浮選工藝條件的試驗(yàn)研究。3.1y-2#抑制劑的用量試驗(yàn)流程見圖1,試驗(yàn)結(jié)果見表2。由試驗(yàn)結(jié)果可見,由于礦粒較粗,鉛礦物易受抑制,回收率下降,而y-2#有利于鉛礦物浮選,故考慮添加y-2#抑制劑250g/t。3.2丁銨黑藥用量對(duì)鉛回收率的影響試驗(yàn)流程同圖1,添加y-2#抑制劑250g/t,改變粗選捕收劑用量,試驗(yàn)結(jié)果見表3。由試驗(yàn)結(jié)果可見,隨丁銨黑藥用量的增加,鉛回收率增大,鉛品位略有下降。超過60g/t后,鉛回收率增加不明顯?？紤]到丁銨黑藥價(jià)格,本試驗(yàn)選用量為50g/t。3.3硫酸銅用量試驗(yàn)浮鉛尾優(yōu)先考慮采用鋅硫混浮方案。一方面可避免使用石灰,另一方面也可使浮選主干流程縮短,提高選廠生產(chǎn)能力。硫酸銅用量試驗(yàn)流程及工藝條件見圖2,試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表5可見,由于選鉛礦物時(shí)沒有使用抑制劑,鋅礦物比較容易被活化,一次粗選,鋅的作業(yè)回收率均在86%以上。硫酸銅用量對(duì)鋅礦物浮選影響不大,其選用量為150g/t,鋅作業(yè)回收率達(dá)89.61%。3.4捕收劑用量試驗(yàn)上述試驗(yàn)表明,鋅硫混浮鋅金屬回收率比較理想,再加大捕收劑用量,回收率提高的空間已不大,故安排低水平捕收劑用量試驗(yàn)。試驗(yàn)流程同圖2,試驗(yàn)結(jié)果見表5。捕收劑丁黃藥用量試驗(yàn)表明,隨用量增加,鋅金屬回收率略有上升,而混合精礦的鋅品位略有下降。試驗(yàn)選用丁黃藥用量為100g/t。3.5鉛、鋅礦物分離為防止錫石過磨,硫化礦浮選都在粗粒條件下進(jìn)行,且盡量避免使用石灰,但鉛鋅硫分離時(shí),則容易造成因粗粒連生體較多而影響鋅礦物的選別指標(biāo),因此,分離前必須細(xì)磨。當(dāng)鉛鋅硫混精礦再磨到-0.2mm時(shí),鉛、鋅礦物的解離度為90%,達(dá)到基本解離。經(jīng)檢驗(yàn),此時(shí)的細(xì)度約為-200目占62%左右。3.6y-1#作鋅硫分離抑制劑在探索試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用自配的y-1#、y-2#抑制劑,后者尤其是當(dāng)?shù)V漿pH較高、泡沫較粘的情況下使用,可以調(diào)節(jié)泡沫結(jié)構(gòu),改善分選效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用y-1#作鋅硫分離的抑制劑,當(dāng)y-1#用量為400g/t時(shí),分離粗選的作業(yè)回收率為89.69%,富集比2.62,精一作業(yè)回收率達(dá)到93.96%,富集比1.43。而就藥劑種類的用量來說,得到了簡化。3.7pb+sb-20%鉛銻資源分離工藝模擬法小型閉路試驗(yàn)的流程與工藝條件見圖3,試驗(yàn)結(jié)果見表6和表7。就鉛循環(huán)而言,用石灰和y-2#作粗精選的抑制劑,精選兩次可獲得Pb+Sb≥45%的鉛銻精礦,且含鋅均在2%左右,說明試驗(yàn)確定的無氰工藝方案能有效實(shí)現(xiàn)鉛銻礦物與鋅礦物的分離;采用y-1#作鋅硫分離抑制劑能獲得較好的分離效果,獲鋅精礦含Zn44.67%,Pb0.20%,鋅金屬回收率87.26%。4堿礦系統(tǒng)的鉛鋅無氰分離(1)從試樣的粒度分析結(jié)果看,試樣粒度較粗,按現(xiàn)代浮選的粒度上限0.3mm計(jì),砂礦樣的浮選理論回收率將受到影響,說明錫石與硫化礦回收矛盾的相關(guān)性仍然較為突出。(2)試驗(yàn)結(jié)果表明,硫化礦物雖然在錫石枱浮搖床分選時(shí)受到油藥作用,礦物表面被強(qiáng)力疏水,但經(jīng)磨礦脫藥后,在添加抑制劑的情況下,鉛鋅分離達(dá)到了較好的效果。(3)試驗(yàn)中鉛精選不僅要抑鋅,更要抑硫,適當(dāng)添加石灰(pH﹤9)是必要的。在弱堿礦漿條件下用,y-2#抑制鋅礦物的效果好。(4)當(dāng)硫酸銅用量在150g/t時(shí),鋅硫混浮粗選作業(yè)鋅的金屬回收率達(dá)89.61%,并為鋅硫分離奠定了基礎(chǔ)。(5)實(shí)驗(yàn)室小型閉路試驗(yàn)采用優(yōu)先